超導(dǎo)重力梯度儀的研制需要一系列的低溫激振裝置來測量交叉耦合系數(shù)和共模抑制比。為了區(qū)分出所關(guān)注的效應(yīng),要求這些激振裝置必須是一個嚴(yán)格的單自由度運動系統(tǒng)。為了評估這些激振裝置的性能,首先需要研制低溫加速度計。本文主要研究了低溫加速度計的機械結(jié)構(gòu)部分。為了兼容低溫應(yīng)用,我們在對比分析的基礎(chǔ)上選擇金屬簧片懸掛式的結(jié)構(gòu)來設(shè)計加速度計。本論文利用ANSYS對加速度計的參數(shù)進行優(yōu)化,包括簧片個數(shù),簧片幾何參數(shù),檢驗質(zhì)量尺寸參數(shù)以及簧片的相對位置等。結(jié)果表明,雙簧片結(jié)構(gòu)比單簧片結(jié)構(gòu)具有更好的性能。相較于單簧片結(jié)構(gòu),其主模態(tài)由敏感軸方向上的擺動變?yōu)槊舾休S方向上的平動,降低了機械表頭的非線性。加速度計的固有頻率為5.5Hz時,二階模態(tài)與一階模態(tài)的剛度比在316.8。此外,我們還進行了廣泛的探索以尋求更高的剛度比,最終得到一種在簧片上開槽口的創(chuàng)新型結(jié)構(gòu),仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)最終的本征頻率為5.39Hz,最低的剛度比能達到3816,這個設(shè)計為低交叉耦合加速度計的設(shè)計提供了可行性方案。加速度計在加工過程中不可避免的會出現(xiàn)各種安裝誤差,從而影響其性能。為此,本文進行了一系列的仿真分析,闡明了加工誤差的主要影響,并在一... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 背景介紹
    1.2 加速度計的國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 加速度計的工作原理
    2.1 彈簧—振子結(jié)構(gòu)基本物理模型
    2.2 電容-位移檢測原理
    2.3 小結(jié)
3 探頭機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 低溫材料的選擇
    3.2 簧片加速度計探頭結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計
    3.3 參數(shù)優(yōu)化
    3.4 雙簧片開槽口的仿真設(shè)計
    3.5 有限元靜力分析
    3.6 小結(jié)
4 加工誤差分析
    4.1 簧片偏移誤差
    4.2 簧片偏角誤差
    4.3 組合誤差
    4.4 機械熱噪聲的影響
    4.5 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3454759